Europa Clipper de la NASA, que se muestra en esta ilustración actualizada en diciembre de 2020, orbitará Júpiter en una trayectoria elíptica, acercándose a su luna Europa en cada sobrevuelo para recopilar datos. Copyright: NASA/JPL-Caltech
NASA‘s Europa La misión Clipper se centra en resolver problemas de radiación de transistores mientras se prepara para el lanzamiento en una expedición a… Júpiter Explorar la habitabilidad de Europa.
La misión enfrenta desafíos relacionados con los transistores resistentes a la radiación, que han demostrado ser menos robustos a la intensa radiación de Júpiter. Las pruebas que se están llevando a cabo en varios centros de la NASA tienen como objetivo abordar estos problemas.
Continúan los preparativos para el lanzamiento de la misión Europa Clipper de la NASA. La nave espacial fue entregada al Centro Espacial Kennedy en Florida en mayo pasado y el equipo logró instalar la antena de alta ganancia.
Los ingenieros que trabajan en la misión Europa Clipper de la NASA continúan realizando pruebas exhaustivas de los transistores que ayudan a controlar el flujo de electricidad a bordo de la nave espacial. Las versiones especiales utilizadas por el Europa Clipper son resistentes a la radiación y están diseñadas para soportar entre 100 y 300 kilorads (un rad es una unidad de medida de la dosis absorbida de radiación ionizante).
Sin embargo, el equipo de la misión en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA (Laboratorio de propulsión a chorro) en el sur de California, que gestiona la misión, está evaluando datos de pruebas que sugieren que algunos transistores pueden verse afectados por niveles de radiación mucho más bajos en algunas condiciones. Les preocupa que algunas de estas partes no resistan la radiación del sistema Júpiter, el entorno de radiación más denso del sistema solar.
Desafíos radiológicos y análisis en curso
También se están realizando pruebas en el Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins en Laurel, Maryland, y en el Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. El cuerpo principal de la nave espacial fue diseñado por el Laboratorio de Física Aplicada en colaboración con el Laboratorio de Propulsión a Chorro y el Centro Goddard de la NASA.
El problema con los transistores salió a la luz en mayo cuando se informó al equipo de la misión que piezas similares podrían fallar con dosis de radiación inferiores a las esperadas. En junio de 2024, se envió una alerta de la industria para notificar a los usuarios sobre este problema. El fabricante está trabajando con el equipo de la misión para respaldar los esfuerzos de análisis y pruebas de radiación en curso para comprender mejor los riesgos del uso de estas piezas en la nave espacial Europa Clipper.
Durabilidad de la electrónica y las soluciones.
Los datos obtenidos hasta ahora indican que es probable que algunos transistores fallen en el entorno de alta radiación cerca de Júpiter y su luna Europa porque las piezas no son tan resistentes a la radiación como se esperaba. El equipo está trabajando para determinar cuántos transistores pueden ser vulnerables a fallar y cómo funcionarán durante el vuelo. La NASA está evaluando opciones para maximizar la vida útil de los transistores en el sistema de Júpiter. Se espera que el análisis inicial concluya a finales de julio.
La electrónica endurecida por radiación se utiliza en diversas industrias para proteger las naves espaciales de los daños por radiación que pueden ocurrir en el espacio. El sistema de Júpiter es particularmente dañino para las naves espaciales debido a su enorme campo magnético (unas 20.000 veces mayor que el de la Tierra) que atrapa partículas cargadas y las acelera a energías muy altas, creando una intensa radiación que bombardea Europa y otras lunas interiores. El problema que puede estar afectando a los transistores del Europa Clipper parece ser un fenómeno del que la industria no estaba consciente y representa una brecha recientemente identificada en la calificación de la radiación estándar de la industria para chips de transistores.
Objetivos de la misión y perspectivas de futuro
El período de lanzamiento de Europa Clipper comienza el 10 de octubre y está previsto que llegue a Júpiter en 2030, donde realizará investigaciones científicas para comprender la posibilidad de vida en Europa mientras pasa varias veces por la Luna.
El coste total de la misión Europa Clipper se estima en unos 5.000 millones de dólares, lo que la convierte en una de las misiones científicas planetarias más caras. Este presupuesto cubre el desarrollo, lanzamiento y operación de la nave espacial durante la duración planificada de la misión.
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